JPS60170598A - 鋼パイプへの溶接フラツクス充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、溶接用スラックス入シワイヤの構造工程にお
けるフラックスの鋼パイプ内への充填方法に関するもの
で、さらに詳しくは溶接パイプ、シームレスパイプ等の
鋼パイプをコイル状に形成した巻装体に振動を与えて鋼
パイプ内にフラックスを充填するための方法に関する。

（従来技術） 自動および半自動アーク溶接に使用されるフラックス人
シワイヤは、簡単で取扱い容易な機器で溶接しうる特徴
をもつため、その適用範囲が広い。

７ラツクス入りワイヤのうち合せ目を溶接接合した溶接
管あるいは継目なしのシームレス管等の鋼パイプ内に７
ラツクスを充填して製造したスラックス入シワイヤは、
他の方法すなわち帯鋼を折シ曲げその内部にフラックス
を充填して装造した７２ツクス人シワイヤに比し、完全
に閉塞された表面を有する鋼パイプによシその内部の７
２ツクスが外気から保護されているため、吸湿性のフラ
ックスを充填した場合でも特別な配慮なしに長時間貯蔵
することが容易であシ、さらに溶接作業時のワイヤ送給
性、給電性改善のため外皮鋼パイプに銅メッキ等の表面
処理が可能となる等、他の方法の持つ欠点を解消し性能
的にすぐれた％徴をもっている。

従来公知の鋼バイプベの溶接７ラツクの充填方法として
特開昭５８−１１９４９３号公報に開示された方法があ
る。これを第１図によシ説明すると、図においてＰは鋼
製ボビンｌに巻かれた鋼パイプ、２０はボビン１盆介し
てパイプＰに振動を与えるだめの＆動モータ２２を備え
た振動テーブル、９は溶接スラックスＦを収納するホッ
パーでボビン１の上方に配置される。ボビン１に巻かれ
たパイプＰはその巻装体の軸心が垂直になるように振動
テーブル２０上に載置され、パイプＰの７ラツクス供給
端はエアー抜き用の枝パイプ１０’を具備する始端末パ
イプｌＯを介してホッパー９に接続され、捷だパイプＰ
の終端は一口端を上方に向けた終端末パイプ２１を較続
している。従来においてはこのよりな構成によシ、パイ
プＰの巻装体を振動させで、パイプＰの一端側からのみ
フラックスを供給してパイプＰ内全体に７ラツクスを充
填していたが、この方法によると鋼パイプ長手方向全景
にわたって均一に７ラツクスが光−１Ａ６れず、長手力
量で充填スラックスの粗密すなわち充填率のバラツキが
発生していた。評しくは鋼パイプのＺフラックス供給端
では充填率が小さく、パイプ終端に近づくに従い漸次大
きくなる傾向にあシ、またパイプの両端部での充填率の
差はパイプ長が長いほど大きくなる傾向にある。とのよ
うにして鋼パイプ内に７ラツクスを充填して製造された
溶接用フラックス人シワイヤによシ溶接を行なった場合
、ビット、ブローホール等の溶接欠陥を発生することも
あシ、上記従来の鋼パイプ内への７ラツクス充填方法は
＃農用７ラツクス入少ワイヤの製品としての性能保証の
点で問題がめった。

（発明の目的） 本発明は上記従来方法の問題点を解消するためになされ
たものであシ、コイル状に巻かれた鋼パイプ内への溶接
フラックスの供給充填に際して充填率のバラツキがなく
、均一にＨ「定量のスラックスをパイプ内に充填するこ
とができ、これによｐ製品品質良好な溶接用フラックス
人シワイヤを得ることができる鋼パイプへの溶接スラッ
クス充填方法を提供することを目的とする。

（発明の構成・作用） この目的を達成するだめの本発明の特徴とするところは
、鋼パイプ内巻装体を振動テーブル上に載置し、振動を
与えて鋼パイプ内に溶接７ラツクスを供給充填する方法
であって、鋼パイプの一端から７シツクス供給し他端側
へと移動させて鋼パイプ内にスラックスを充填する第１
の充填工程と鋼パイプの前記他端〃・らフラックスを供
給し前記工程と逆向きにフラックスを移動させる第２の
充填工程とからなることにある。

以下本発明を図面に示す具体例にもとすいて説明する。

第２図は本発明を実施するための装置の一例を示す全体
側面図で、第３図は振動テーブルの平面図である。鋼パ
イプＰの巻装体Ｒはそのボビン１の下部フランジ外周縁
、軸孔部をそれぞれ振動テーブル２の固定治具１７、突
起？７１７’で固定することによシ振動モータ１２，１
２’の振動を確実に受けるように振動テーブル上に載置
固定される。振動テーブルには１対の振動モーター１２
゜１２′を鉛直線よシ約３０傾斜させて一体的に取付け
、該１対の振動モーターによシ巻装体すなわちパイプに
巻装体中心軸を中心とする振動を与える。

そして振動テーブル２はスプリング１３を介して架台１
Ｂに取付けられることにょジ、振動テーブルの振動が架
台１８に伝わらないようになっている。このように巻装
体はその中心軸と振動テーブルの振動中心とが同一の軸
Ｃになるようにして振動テーブルに載置され、振動にょ
シ巻装体上方のパイプ端部から７ラツクスを供給し他の
下方終端部に７ラツクスを導く。又図に示すようにとの
巻装体のフラックス供給側パイプ端部にはエアー抜き用
の枝パイプｌＯ′を具備する始端末パイプ１０を又終端
部には開口端を上方に向けた終端末パイプ１１をそれぞ
れ接続している。このパイプＰの両端に接続する端末パ
イプ１０．１１はフラックスの＄吻状ｍがわかるより可
撓性の透明パイプが使用される。始端末パイプはさらに
電磁フィーダ６を介してフラックスホッパ３からの７ラ
ツクスを受ける漏斗５に接続され、これによシ溶接フラ
ックスはホッパ３→電磁フイーグ６→漏斗５→始端末パ
イプ１０→巻装体のパイプＰ始端→バイグＰＩＡ：端部
→終端末パイプと巻装体の振動にょシ移動し、パイプ巻
装体全体に充填される。

又ホッパー３内にフラックスを補充する際は、漏斗５か
ら始端末パイプ１ｏをはずし、操作盤１４のボタン操作
で軸１６を中心にホッパ架台１６′を約９０回転させて
、昇降用モーター１５を運転゛し支持台１９を支柱１９
′に沿って下降させ、下部位置にてホッパ３内に７ラツ
クスを補充する。

本具体例では第３図および振動モータの振動テーブルへ
の取シ付は方の説明図である第４図に示すように、振動
モータとして回転軸の両端に設けた不平衡重錘の回転に
より生じる遠心力を利用して振動を発生させるロータリ
ーバイブレータを採用しこれを２個、振動テーブル２に
バイブ巻装体Ｒの軸線Ｃに対して対称になるように取シ
付ける。

この１対の振動上−夕１２．１２’の振動面が水平に設
置した振動テーブル２面に対してなす角度αは等しく、
ざらに振動モータの他の振ＦｊＪＪ条件（振動数、振１
＠等）、パイプレークの回転方向も等し・　くしてあり
、この１対のバイブレータによる振動を合成した振動を
振動テーブル２に与えるよう構成している。このような
振動を振動デープル２に与えると該テーブル上の粉体は
振動モータ１２゜１２′の中間軸を中心として角速度一
定の円運動（図示の例では反時計方向の円運動）を行う
。この中間軸と鋼バイブ巻装体Ｒの巻装中心軸が一致す
るように巻装体Ｒを振動テーブル上に載置することによ
シ巻装体Ｒの軸と振動テーブル２の振動中心軸を一致さ
せることができる。

なお本発明においては振動テーブル上の粉体に時計方向
、反時計方向の２通シの円運動を行なわさせる必要から
振動モータ１２，１２’を振動テーブルに対して回転変
位可能に取付け、これによ勺第１の充填工程終了後に振
動モータ１２．１２’を逆向きになるよう回転変位（上
記第４図の場合は回転角度２α）させてから第２の充填
工程を実施する（第５図）。このような溶接フラックス
の充填装置によシ本発明の充填方法を笑流するが、以下
これを更に評しく説明する。

第１の充填工程：まず第１の充填工程を第３図に示す振
動モータの配置状態（振動モータの振動面が水平な振動
テーブル面になす角度α）で行なう。この場合振動テー
ブル上の粉体すなわち鋼パイプ内の溶接７シツクスｒＩ
′ｉ振動中心軸Ｃを中心に反時８（゛方向に移動する。

これにょ多連接７ラツクスはホッパ３→電磁フイーダ６
→漏斗５→端末パイプ１０＋鋼パイプ巻装体の内側端部
→鋼パイプ巻装体→鋼パイプ巻装体の外側端部→端末パ
イプ１１と振動テーブルの振動にょシ移動し、パイプ巻
装体全体に充填される。この時点における鋼パイプ巻装
体の７ラツクス充填状態は鋼パイプ長手方向に全長にわ
たって均一に７ラツクスが充填されておらず、長手方向
で充填７ラツクスの粗密（鋼パイプ巻装体の内側端部で
は祖、外側端部ではそ）が生じ、７ラツクスの充填率（
充填率＝がぐらついている。

第２の充填工程二次に第２の充填工程を第５図に示す振
動モータの配置状態（第１の充填工程における振動モー
タを２α回転変位させ固定する）で行なう。この場合振
動テーブル上の粉体すなわち鋼パイプ内の溶接フラック
スは振動中心＠ｃ茫中心に時計方向に移動する。これに
ょ多連接７ラツクスはホッパ３→電磁フイーダ６→漏斗
５→端末パイプ１１（事前に漏斗５から端末パイプ１゜
を外し、端末パイプ１１を接続しておく）→鋼パイプ巻
装体の外側端部→鋼パイプ巻装体→鋼パイプ巻装体の内
側端部→端末パイプ１ｏと振動テーブルの振動によシ上
記第１の充填工程の場合とは逆に移動する。これにょシ
第１の充填工程終了時に生じていた鋼パイプ長手方向の
フラックスの粗密の差がなくなシ、均一化してくる。こ
の第２の充填工程は第１の充填工程ですでに鋼パイプ内
に７ラツクスが充分充填されるので７シツクスの供給を
主目的とするのでなよなく、第１の充填工程終了時にお
ける鋼パイプ長手方向の充填率の不均一状態を均一化す
ることを第１の目的としあわせて若干の７ラツクスの供
給全行ない平均充填率をＰＪｔ望の値にすることを第２
の目的とする。

第６図で第２の充填工程により鋼パイプ長手方向のフラ
ックス充填率のバラツキが修正゛されていく様子を示す
。この第６図は次の実験によって得た。

鋼パイプ巻装体：外径１０．２ｍφ、肉厚２■の軟鋼パ
イプ１０００ｓａ＋を鋼製ボビンに整列巻し九声パイプ
巻装体 溶接フラックス：成分系（チタニア系）振動装置：第２
図に示す装置によシ実厖振動条件：第１の充填工程は第
３図、比２の充填工程は第５図に示す振動モータの設置
状態で実施し、振動条件は谷工程とも次のとうυ。

充填時間：第１の充填工程　５時間 （内側端からフラックス供給） 第２の充填工程　２０分間 （外側端から７ラツクス供給） 目標充填率：１２．３％ 第６図（、）は第１の充填工程終了一点（フラックス供
給端におけるスラックスの移動が停止する時点）におけ
るフラックス充填率のバラツキを３８．５ｍ間隔で２７
箇ＰＪｒの充填率を測定することによシ示したもので図
示の如くフラックス供給端である鋼バイブ巻装体の内側
端でフラックス充填率が小さく、外側端で最大となって
いる。これは前述のように鋼パイプの位置で７ラツクス
の粗密状態が現われるからであシ、内側端と外側端との
粗密差は本発明者らの実験によると振動テーブルの振動
条件にはあまシ影響されず、パイプ長に主に関係してい
る（パイプ長が長いほど粗密差は大）。例えばパイプ長
ｒｏ＋ｏ・ｏＩＩＩＩの場合では内側端と外側端の嵩密
度差はｌＯ〜２０％程度となる。（ｂ）　、　（ｅ）図
はそれぞれ第２の充填工程途中（開始１０分後）、終了
時点（開始２０分後）におけるフラックス充填率の分布
を示したもので経時的に均一化の方向に変化していくこ
とがわかる。第２の充填工程開始２０分後の終了時点で
は鋼ノ（イブの各部′分の充填率が平均化しほぼ目標ス
ラックス充填率１２．３饅になっている。

なお第６図（Ｃ）は本発明の充填方法によって鋼ノくイ
ブ内に溶接フラックスを充填しｆｃ場合の充填率のバラ
ツキを、同図（、）は従来技術（第１の充填工程のみ）
による場合の７ラツクス充填率のノくラツキｒ示すもの
で必シ、図から明らかな如く本発明による場合はフラッ
クス充填率のバラツキが従来技術に比べて格段に小さい
。

なお前記した本憶明に係る装置の具体例では振動モータ
にロータリーパイプレークを採用したがこれに限ること
なく、例えｉり２ンク式、４磁石式の振動でもよく、又
ロータリーパイプレークの振動テーブルへの取シ付は方
も図示のものに限定されない。例えばロータリーバイブ
レータを２対振動テーブルに取付けて１対′Ｊｋ弗ｌの
充填工程用、他の１対を第２の充填工程用としてもよい
。

又第１の充填工程、第２の充填工程の７ラツクス供給端
を上記具体例と逆にしてそれぞれ鋼パイプ巻装体の外側
端、内側端としてもよいことはもちろんである。

更に、上記実施例では振動状態を変えて第１の充填工程
ではフラックスを反時計方向に移動させ、第２の充填工
程ではスラックスを時計方向に移動させ、鋼パイプ巻装
体Ｒはそのま＼でスラックスを第１の充填工程では鋼パ
イプ始端側からまた第２の充填工程では鋼パイプ終端側
から供給したカー鋼パイプ巻装体ｆｃヲ上下反転もせる
という作業をすれば振動状態はそのま＼で７ラツクスを
第１の充填工程では鋼パイプ始端側からぞして第２の充
填工程では鋼パイプ終端側（これは今や上部にあるので
始端のように見えるが）から供給することができる。

以上説明した如く、本発明の鋼パイプへの溶接フラック
ス充填方法によれは充填率のバラツキが小石＜、従って
品質良好な溶接用フラックス入シワイヤをイ（ｆること
かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶接フラックス充填方法の説明図、第２
図は本発明の実施例金示す側面図で一部は断面で示す。 第３図はその振動テーブルの平面図、第４図は振動テー
ブルへの振動モータの取付は方を示す説明図、第５図は
第２図の充填工程における振動テーブルの平面図、第６
図（ａ）　、　（ｂ）　、、　（ｅ）は鋼バイブ長手方
向の７ラツクス充填率の分布状態を示す図である。 図面で、Ｐは鋼パイプ、Ｒはその巻装体、２は振動テー
ブルである。 出願人　日鐵溶接工業株式会社 代理人弁理士　青　柳　稔 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼パイプ巻装体を振動テーブル上に載置し、振動を与え
   て鋼パイプ内に溶接フラックスを供給光−填する方法で
   あって、鋼パイプの一端からフラックスを供給し他端側
   へと移動させて鋼パイプ内にフラックスを充填する第１
   の充填工程と、前記他端から７ラツクスを供給し前記工
   程と逆方向に７ラツクスを移動させる第２の充填工程と
   からなることを特徴とする鋼パイプへの溶接フシックス
   充填方法。